一种低质量风能下的摩擦纳米发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低质量风能下的摩擦纳米发电机，包括风帽、上支撑帽、下支撑帽、弹簧、第一配重转子、第二配重转子、轴、摩擦轮以及电极摩擦轮，轴的下末端穿设于摩擦轮后延伸至电极摩擦轮中，摩擦轮安装于电极摩擦轮的上方，下支撑帽、弹簧以及上支撑帽自轴的上末端依次套设安装于轴上，上支撑帽相对两侧壁上分别连接有第一连杆和第三连杆，下支撑帽相对两侧壁上分别连接有第二连杆和第四连杆，第一连杆和第二连杆另一末端均连接有第一配重转子，第三连杆和第四连杆的另一末端均连接有第二配重转子，风帽的一末端连接到上支撑帽上，风帽的另一末端连接到摩擦轮上。本实用新型专利技术能够达到在不同风速下能够稳定输出电压以及提升发电效率的作用。升发电效率的作用。升发电效率的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种低质量风能下的摩擦纳米发电机

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[0001]本技术涉及一种低质量风能下的摩擦纳米发电机，其属于风能利用


技术介绍
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[0002]当前风能收集装置有很多种，基于摩擦纳米发电形式有摩擦振动等，其所使用的摩擦纳米发电原理是通过摩擦致使摩擦材料之间产生静电感应的发电方法，这种方法可以将环境中的各种机械能转化为电能。摩擦纳米发电具备发电电压高，体积小，质量轻结构简单等优点。
[0003]现有的风能收集装置基于扇叶装置进行收集，但此类装置对风向有一定要求，无法充分利用低速风，现有基于纳米摩擦发电装置如专利号CN 115347813 A仅利用风帽的转子和定子相互转动，通过摩擦块与电极重复性摩擦而发电，不能实现发电过程电压的闭环控制，易导致功能设备因电压过高而损坏，且无法实现摩擦力的控制，随风速增加改变发电效果提升有限，无法使用压电陶瓷经振动发电，无法在下雨环境中使用雨滴进行发电。
[0004]风帽结构诸如专利号CN216196326U中公开的那种，其对风力灵敏度高，但仅简单用于空气对流、进行换气，并不能实现风能收集发电。
[0005]因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

技术实现思路
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[0006]本技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种低质量风能下的摩擦纳米发电机，其能够达到在不同风速下能够稳定输出电压以及提升发电效率的作用。
[0007]本技术所采用的技术方案有：一种低质量风能下的摩擦纳米发电机，包括风帽、上支撑帽、下支撑帽、弹簧、第一配重转子、第二配重转子、轴、摩擦轮以及电极摩擦轮，所述轴的下末端穿设于摩擦轮后延伸至电极摩擦轮中，所述摩擦轮安装于电极摩擦轮的上方，所述下支撑帽、弹簧以及上支撑帽自轴的上末端依次套设安装于轴上，所述弹簧位于上支撑帽和下支撑帽之间，所述上支撑帽的相对两侧壁上分别连接有第一连杆和第三连杆，所述下支撑帽的相对两侧壁上分别连接有第二连杆和第四连杆，所述第一连杆和第二连杆的另一末端均连接有第一配重转子，所述第三连杆和第四连杆的另一末端均连接有第二配重转子，所述风帽的一末端连接到上支撑帽上，所述风帽的另一末端连接到摩擦轮上。
[0008]进一步地，所述摩擦轮为中空状的圆板，所述摩擦轮的四周边缘处刚连接有若干间隔开的弹性曲直摩擦片。
[0009]进一步地，所述摩擦轮中空状的内部一体成型有十字筋，所述十字筋的中心位置贯穿形成有轴孔。
[0010]进一步地，所述电极摩擦轮亦为中空状的圆板，所述电极摩擦轮上与摩擦轮的弹性曲直摩擦片相对的位置形成有若干间隔开的电极摩擦片，所述弹性曲直摩擦片与电极摩擦片相接触能够产生摩擦。
[0011]进一步地，所述轴的下末端穿设于轴孔后延伸至电极摩擦轮的中空状部位中。
[0012]进一步地，所述上支撑帽和下支撑帽的结构相同，所述上支撑帽包括一体成型的上板体部以及上连接部，所述下支撑帽包括一体成型的下板体部以及下连接部，所述弹簧抵接于上板体部和下板体部之间。
[0013]进一步地，所述第一配重转子和第二配重转子依轴的轴心对称分布。
[0014]进一步地，所述上支撑帽的上连接部上形成有供螺丝装配的第一螺丝通孔，所述下支撑帽的下连接部上形成有供螺丝装配的第二螺丝通孔。
[0015]进一步地，所述电极摩擦轮由不导电材料作为基板。
[0016]进一步地，所述风帽包括由风叶组成的风力整流罩，所述风叶的一末端焊接于摩擦轮上未连接有弹性曲直摩擦片的表面上。
[0017]本技术具有如下有益效果：本技术通过对无动力风帽的改进，可以实现高灵敏度对宽范围风速下以摩擦发电和振动发电实现能量的捕捉。通过配重转子的调节，可在非人为干预的情况下调整发电机的电压输出，以保护供能与传感器时不因电压的问题导致功能设备击穿损毁。同时在风帽转动过程中带动摩擦轮运动致振动发电，提升发电效率。
附图说明：
[0018]图1为本技术低质量风能下的摩擦纳米发电机局部示意图。
[0019]图2为摩擦轮示意图。
[0020]图3为电极摩擦轮示意图。
[0021]图4为上支撑帽示意图。
[0022]图5为下支撑帽示意图。
[0023]图6为本技术低质量风能下的摩擦纳米发电机示意图。
具体实施方式：
[0024]下面结合附图对本技术作进一步的说明。
[0025]本技术低质量风能下的摩擦纳米发电机，包括风帽18、上支撑帽1、下支撑帽2、弹簧3、第一连杆4、第二连杆5、第三连杆6、第四连杆7、第一配重转子8、第二配重转子9、轴14、摩擦轮16以及电极摩擦轮17。
[0026]摩擦轮16为中空状的圆板，在摩擦轮16的四周边缘处刚连接有若干间隔开的弹性曲直摩擦片15，摩擦轮16中空状的内部一体成型有十字筋160，十字筋160的中心位置贯穿形成有轴孔161。
[0027]电极摩擦轮17亦为中空状的圆板，在电极摩擦轮17上与摩擦轮16的弹性曲直摩擦片15相对的位置形成有若干间隔开的电极摩擦片11。电极摩擦轮17由不导电材料作为基板，电极摩擦片11呈圆周排布，其中电极摩擦片(11)经喷砂处理用于增强摩擦效率。
[0028]摩擦轮16安装于电极摩擦轮17的上方，且弹性曲直摩擦片15与电极摩擦片11相接触能够产生摩擦。
[0029]轴14的下末端穿设于轴孔161后延伸至电极摩擦轮17的中空状部位中，下支撑帽2、弹簧3以及上支撑帽1自轴14的上末端依次套设安装于轴14上，此时弹簧3位于上支撑帽1
和下支撑帽2之间。
[0030]上支撑帽1和下支撑帽2的结构相同，上支撑帽1包括一体成型的上板体部100以及上连接部101，下支撑帽2包括一体成型的下板体部200以及下连接部201，弹簧3抵接于上板体部100和下板体部200之间。
[0031]在上支撑帽1的上连接部101上形成有供螺丝装配的第一螺丝通孔12，在下支撑帽2的下连接部201上形成有供螺丝装配的第二螺丝通孔13。通过第一螺丝通孔(12)将风帽18的一末端固定于上支撑帽1，通过第二螺丝通孔(13)将下支撑帽2固定于轴(14)上。
[0032]上支撑帽1的上板体部100上相对的两侧壁上分别通过螺丝连接有第一连杆4和第三连杆6，下支撑帽2的下板体部200上相对的两侧壁上分别通过螺丝连接有第二连杆5和第四连杆7。在第一连杆4和第二连杆5的另一末端均通过螺丝连接有第一配重转子8，在第三连杆6和第四连杆7的另一末端均通过螺丝连接有第二配重转子9。第一配重转子8和第二配重转子9依轴14的轴心对称分布。
[0033]风帽18包括由风叶180组成的风力整流罩，风帽18的另一末端焊接于摩擦轮16上未连接有弹性曲直摩擦片15的表面上，风力整流罩可从任意方向被风推动沿轴心转动。
[0034]本技术低质量风能下的摩擦纳米发电机，工作原理如下：风帽18旋转过程中带动第一配重转子8和第二配重转子9转动产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低质量风能下的摩擦纳米发电机，其特征在于：包括风帽(18)、上支撑帽(1)、下支撑帽(2)、弹簧(3)、第一配重转子(8)、第二配重转子(9)、轴(14)、摩擦轮(16)以及电极摩擦轮(17)，所述轴(14)的下末端穿设于摩擦轮(16)后延伸至电极摩擦轮(17)中，所述摩擦轮(16)安装于电极摩擦轮(17)的上方，所述下支撑帽(2)、弹簧(3)以及上支撑帽(1)自轴(14)的上末端依次套设安装于轴(14)上，所述弹簧(3)位于上支撑帽(1)和下支撑帽(2)之间，所述上支撑帽(1)的相对两侧壁上分别连接有第一连杆(4)和第三连杆(6)，所述下支撑帽(2)的相对两侧壁上分别连接有第二连杆(5)和第四连杆(7)，所述第一连杆(4)和第二连杆(5)的另一末端均连接有第一配重转子(8)，所述第三连杆(6)和第四连杆(7)的另一末端均连接有第二配重转子(9)，所述风帽(18)的一末端连接到上支撑帽(1)上，所述风帽(18)的另一末端连接到摩擦轮(16)上。2.如权利要求1所述的低质量风能下的摩擦纳米发电机，其特征在于：所述摩擦轮(16)为中空状的圆板，所述摩擦轮(16)的四周边缘处刚连接有若干间隔开的弹性曲直摩擦片(15)。3.如权利要求2所述的低质量风能下的摩擦纳米发电机，其特征在于：所述摩擦轮(16)中空状的内部一体成型有十字筋(160)，所述十字筋(160)的中心位置贯穿形成有轴孔(161)。4.如权利要求3所述的低质量风能下的摩擦纳米发电机，其特征在于：所述电极摩擦轮(17)亦为中空状的圆板，所述电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文祥，胡捷，谭晟，韩鼎超，徐辉龙，唐鑫，李永红，丁新飞，肖志锋，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：新型
国别省市：